CN117502591A - 一种宠物冻干食品的加工控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种宠物冻干食品的加工控制方法，涉及食品加工技术领域。所述方法包括获取目标含水物料的热性质数据；进行预冻温度分析，获取预冻温度范围；进行干燥温度分析，获取干燥温度范围；基于预冻温度范围和干燥温度范围，对设备进行控制偏差分析，生成预冻控制参数和干燥控制参数；根据真空控制参数对冷冻速度、干燥速度和产品质量的影响，以缩短冻干时间为目标，对真空控制参数进行寻优，获得最优真空控制参数组合；根据预冻控制参数、干燥控制参数和最优真空控制参数组合，进行目标含水物料的加工控制，生成目标冻干食品。解决了现有技术中由于控制参数的影响导致生产效率较低的技术问题，实现了自动调控参数的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及一种宠物冻干食品的加工控制方法。
背景技术
在当今社会，宠物已经成为人们家庭生活中不可或缺的一部分。为了满足宠物的营养和健康需求，各种宠物食品和保健品不断涌现。其中，宠物冻干食品作为一种高营养、易保存、方便使用的食品，越来越受到养宠人士的青睐。宠物冻干食品的制作是将新鲜的肉类、蔬菜、水果等原料进行冷冻处理，再通过真空升华干燥技术，将水分从原料中去除，得到的一种富含营养、口感佳、易保存的宠物食品。这种食品最大的优点是能够保留原料中的营养成分和口感，同时具有高复水性和易储存的特性，方便宠物主人使用和携带。然而，宠物冻干食品的生产过程中，需要对原料的品质、处理方式、冷冻和干燥温度等参数进行严格控制，以确保产品的质量和安全。因此，制定一种有效的加工控制方法至关重要。由于冷冻和干燥需要长时间进行，导致生产周期较长，生产效率较低。
发明内容
本申请实施例提供了一种宠物冻干食品的加工控制方法，解决了现有技术中在复杂场景下校正效果不准确的技术问题。
鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种宠物冻干食品的加工控制方法。
本申请实施例的第一个方面，提供了一种宠物冻干食品的加工控制方法，所述方法包括：
获取目标含水物料的热性质数据，其中，所述热性质数据包括共晶点和共熔点；
基于所述共晶点进行预冻温度分析，获取预冻温度范围；
基于所述共熔点进行干燥温度分析，获取干燥温度范围；
基于所述预冻温度范围和所述干燥温度范围，对冷冻设备和干燥脱水设备进行控制偏差分析，生成预冻控制参数和干燥控制参数；
根据真空控制参数对冷冻速度、干燥速度和产品质量的影响，以缩短冻干时间为目标，对所述真空控制参数进行寻优，获得最优真空控制参数组合；
根据所述预冻控制参数、所述干燥控制参数和所述最优真空控制参数组合，进行目标含水物料的加工控制，生成目标冻干食品。
本申请实施例的第二个方面，提供了一种宠物冻干食品的加工控制系统，所述系统包括：
数据模块，所述数据模块用于获取目标含水物料的热性质数据，其中，所述热性质数据包括共晶点和共熔点；
预冻温度分析模块，所述预冻温度分析模块用于基于所述共晶点进行预冻温度分析，获取预冻温度范围；
干燥温度分析模块，所述干燥温度分析模块用于基于所述共熔点进行干燥温度分析，获取干燥温度范围；
参数模块，所述参数模块用于基于所述预冻温度范围和所述干燥温度范围，对冷冻设备和干燥脱水设备进行控制偏差分析，生成预冻控制参数和干燥控制参数；
寻优模块，所述寻优模块用于根据真空控制参数对冷冻速度、干燥速度和产品质量的影响，以缩短冻干时间为目标，对所述真空控制参数进行寻优，获得最优真空控制参数组合；
控制模块，所述控制模块用于根据所述预冻控制参数、所述干燥控制参数和所述最优真空控制参数组合，进行目标含水物料的加工控制，生成目标冻干食品。
本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
为了获取目标含水物料的热性质数据，包括共晶点和共熔点，首先需要对这些热性质数据进行测量和分析。基于共晶点进行预冻温度分析，可以确定预冻温度范围。基于共熔点进行干燥温度分析，可以确定干燥温度范围。在确定了预冻温度范围和干燥温度范围后，可以对冷冻设备和干燥脱水设备进行控制偏差分析，生成预冻控制参数和干燥控制参数。为了缩短冻干时间，将对真空控制参数进行寻优。真空控制参数对冷冻速度、干燥速度和产品质量有重要影响，通过实验和模拟分析，可以找到最优的真空控制参数组合。最后，根据预冻控制参数、干燥控制参数和最优真空控制参数组合，进行目标含水物料的加工控制，生成目标冻干食品。解决了现有技术中由于控制参数的影响导致生产效率较低的技术问题，实现了自动调控参数的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种宠物冻干食品的加工控制方法流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种宠物冻干食品的加工控制系统结构示意图。
附图标记说明：数据模块11，预冻温度分析模块12，干燥温度分析模块13，参数模块14，寻优模块15，控制模块16。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种宠物冻干食品的加工控制方法，解决了现有技术中在复杂场景下校正效果不准确的技术问题。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。
实施例一
如图1所示，本申请实施例提供了一种宠物冻干食品的加工控制方法，其中，所述方法包括：
获取目标含水物料的热性质数据，其中，所述热性质数据包括共晶点和共熔点；
宠物冻干食品是一种通过真空冷冻干燥技术处理的宠物食品。随着真空冷冻干燥技术的不断发展和人们对宠物健康的关注度提高，宠物冻干食品逐渐在市场上普及。宠物冻干食品的主要特点是保持了食材原有的营养成分、口感和风味，同时去除了细菌等有害物质，提高了食品的安全性。由于冻干食品具有高营养、易消化、易携带等优点，因此深受广大宠物主人的喜爱。为了保证食品质量、提高生产效率、降低能耗，提供了一种宠物冻干食品的加工控制方法，可以满足市场对高质量宠物冻干食品的需求。
首先，需要对目标含水物料进行温度扫描，以确定其共晶点和共熔点。所述共晶点是指物料中水分开始结晶的温度，所述共熔点是指物料中水分完全熔化的温度。这些热性质数据的获取对于预冻温度和干燥温度的分析至关重要。
进一步而言，获取目标含水物料的热性质数据，方法包括：
获取目标含水物料的物料样品；
连接热分析设备，对所述物料样品进行热性质测定，获取温度变化数据和热响应数据；
根据所述温度变化数据和热响应数据进行性质分析，获取所述目标含水物料的共晶点和共熔点。
获取目标含水物料的物料样品，可以采用取样器或手工取样等方法从不同部位和不同时间段采集物料样品。这些样品应该具有代表性，能够反映目标含水物料的整体情况。在获取了物料样品后，需要将样品进行适当处理，如破碎、研磨等，以便进行后续的热性质测定。然后，需要将热分析设备连接至物料样品，可以使用热分析仪器如DSC或TGA等。所述热分析设备可以对物料样品进行程序控温、记录温度变化数据和热响应数据。在进行了热性质测定后，需要对测定的数据进行性质分析。通过将物料加热和冷却，记录温度与物料的热焓变化，根据温度变化数据和热响应数据，可以获得物料的共晶点和共熔点。这些数据反映了物料在温度变化过程中的热性质和结晶行为，对于后续的冻干工艺设计至关重要。
基于所述共晶点进行预冻温度分析，获取预冻温度范围；
基于所述共熔点进行干燥温度分析，获取干燥温度范围；
在获取了热性质数据后，可以基于共晶点进行预冻温度分析。预冻是将物料中的水分迅速冷冻，以保持物料的营养成分和口感。根据物料的共晶点温度和冻干工艺要求，可以确定预冻温度范围。通常情况下，预冻温度范围应该低于物料的共晶点温度，以确保水分能够完全冻结。接下来，基于共熔点进行干燥温度分析。干燥是将物料中的水分去除的过程，通过真空升华干燥技术实现。根据物料的共熔点温度和冻干工艺要求，可以确定干燥温度范围。通常情况下，干燥温度范围应该高于物料的共熔点温度，以确保水分能够完全去除。需要注意的是，预冻温度范围和干燥温度范围需要根据具体的物料特性和冻干工艺要求来确定。这些温度范围可以通过实验和经验数据获得，也可以通过模拟分析进行预测和优化。通过基于共晶点和共熔点的预冻温度分析和干燥温度分析，可以获得更准确和可靠的冻干工艺参数，从而提高冻干产品的质量和生产效率。
基于所述预冻温度范围和所述干燥温度范围，对冷冻设备和干燥脱水设备进行控制偏差分析，生成预冻控制参数和干燥控制参数；
在确定了预冻温度范围和干燥温度范围后，可以对冷冻设备和干燥脱水设备进行控制偏差分析，生成预冻控制参数和干燥控制参数。这些控制参数包括时间、温度、真空度等，用于指导设备的运行和控制。所述控制偏差分析是指在冻干过程中，对冷冻设备和干燥脱水设备的控制参数进行分析，以确定其与设定参数的差异。控制偏差分析的目的是为了确保冻干过程的稳定性和准确性，从而提高冻干产品的质量和生产效率。所述预冻控制参数是在冻干过程中，用于控制冷冻设备的参数，包括预冻时间、预冻温度等，预冻时间是指物料在预冻阶段所经历的时间，而预冻温度是指物料在预冻阶段所达到的温度。所述干燥控制参数是在冻干过程中，用于控制干燥脱水设备的参数，包括干燥时间、干燥温度、真空度等，干燥时间是指物料在干燥阶段所经历的时间，而干燥温度是指物料在干燥阶段所达到的温度。
具体而言，根据预冻温度范围，可以确定预冻设备的控制偏差。预冻设备的控制偏差包括时间偏差和温度偏差。时间偏差是指预冻时间与设定时间的差异，而温度偏差是指预冻温度与设定温度的差异。通过控制偏差分析，可以生成合理的预冻控制参数，如预冻时间、预冻温度等。接下来，根据干燥温度范围，可以确定干燥脱水设备的控制偏差。干燥脱水设备的控制偏差包括时间偏差和温度偏差。时间偏差是指干燥时间与设定时间的差异，而温度偏差是指干燥温度与设定温度的差异。通过控制偏差分析，可以生成合理的干燥控制参数，如干燥时间、干燥温度等。通过基于预冻温度范围和干燥温度范围的控制偏差分析，可以生成合理的预冻控制参数和干燥控制参数，从而提高冻干产品的质量和生产效率。
进一步而言，对冷冻设备和干燥脱水设备进行控制偏差分析，方法包括：
获取冷冻设备和干燥脱水设备进行控制的历史操作数据；
基于所述历史操作数据进行分析，计算实际温度与预设温度的偏差，获取偏差系数；
基于所述偏差系数，对所述预冻温度范围和所述干燥温度范围进行最小化温度偏差计算，获取预冻控制参数和干燥控制参数。
优选的，通过记录仪或者数据采集系统获得获取冷冻设备和干燥脱水设备进行控制的历史操作数据，这些数据通常包括设备运行的时间、温度、真空度等参数。基于所述历史操作数据进行分析，计算实际温度与预设温度的偏差，获取偏差系数。所述偏差系数是指实际温度与预设温度之间的差异，可以通过对历史操作数据中的温度数据进行计算得到。基于所述偏差系数，对所述预冻温度范围和所述干燥温度范围进行最小化温度偏差计算，获取预冻控制参数和干燥控制参数。所述最小化温度偏差计算是指通过对预冻温度范围和干燥温度范围内的温度数据进行调整，使得温度偏差最小化。具体来说，可以通过对历史操作数据中的温度数据进行拟合，得到一条最能代表设备运行温度趋势的曲线。然后，基于该曲线，可以计算出预冻温度范围和干燥温度范围内每个时间点的温度偏差，并对其进行加权平均或最小二乘法拟合，得到最小化温度偏差。最后，根据最小化温度偏差的结果，可以调整预冻控制参数和干燥控制参数，使得实际温度与预设温度之间的差异最小化，从而提高冻干产品的质量和生产效率。
根据真空控制参数对冷冻速度、干燥速度和产品质量的影响，以缩短冻干时间为目标，对所述真空控制参数进行寻优，获得最优真空控制参数组合；
在冻干过程中，真空控制参数对冷冻速度、干燥速度和产品质量都有重要影响。所述真空控制参数包括真空度、抽速等。为了缩短冻干时间，需要对真空控制参数进行寻优，以获得最优真空控制参数组合。
进一步而言，对所述真空控制参数进行寻优，方法包括：
交互真空泵型号，获取所述真空控制参数的参数控制范围，其中，所述参数控制范围包括抽真空速度范围、保持时间范围；
基于所述抽真空速度范围、所述保持时间范围，建立参数控制区间；
在所述参数控制区间内随机组合生成多个初始真空控制参数组合，并以缩短冻干时间、提升产品质量为目标，进行寻优，获取最优真空控制参数组合。
在真空泵的制造商提供的技术手册或规格表中获取交互真空泵型号的相关信息，了解该型号的抽真空速度范围和保持时间范围。基于抽真空速度范围和保持时间范围，建立参数控制区间，包括设置最小值、最大值和步长等参数。在参数控制区间内随机组合生成多个初始真空控制参数组合。通过实验或模拟分析，以缩短冻干时间、提升产品质量为目标，比较不同参数组合下的冻干时间和产品质量，以找到最优的真空控制参数组合。根据实验或模拟分析的结果，选择最优真空控制参数组合。所述最优真空控制参数组合是能够最大限度地缩短冻干时间，同时保持较高产品质量的参数组合。
进一步而言，获得最优真空控制参数组合，方法还包括：
在所述多个初始真空控制参数组合内随机选择获取第一真空控制参数组合，作为当前的最优组合；
根据所述第一真空控制参数组合进行抽真空模拟，获得第一抽真空模拟结果；
建立评估函数，对所述第一抽真空模拟结果进行适应度评估，生成第一适应度；
再次从所述参数控制区间内随机生成不同于第一真空控制参数组合的第二真空控制参数组合，进行抽真空模拟，并进行适应度评估，生成第二适应度；
判断所述第二适应度是否大于第一适应度，若大于，则将所述第二适应度对应的第二真空控制参数组合作为当前的最优组合；
继续进行迭代寻优，直到达到预设迭代次数，获取最终的最优真空控制参数组合。
优选的，对最优真空控制参数组合进行优化的过程如下：在多个初始真空控制参数组合内随机选择一个组合，记为第一真空控制参数组合，并把这个组合作为当前的最优组合。根据第一真空控制参数组合进行抽真空模拟，获得第一抽真空模拟结果，所述第一抽真空模拟结果是指在给定的第一真空控制参数组合下，通过模拟分析得到的抽真空过程的结果，包括冷冻速度、干燥速度、产品质量等指标。建立评估函数，对第一抽真空模拟结果进行适应度评估，生成第一适应度，所述第一适应度是第一抽真空模拟结果在所有评估指标上的总体表现，用于评估第一真空控制参数组合的优劣。再次从参数控制区间内随机生成不同于第一真空控制参数组合的第二真空控制参数组合，记为第二真空控制参数组合。对第二真空控制参数组合进行抽真空模拟，并进行适应度评估，生成第二适应度，所述第二适应度表示第二抽真空模拟结果在所有评估指标上的总体表现，用于评估第二真空控制参数组合的优劣。比较第一适应度和第二适应度的大小。如果第二适应度大于第一适应度，则将第二适应度对应的第二真空控制参数组合作为当前的最优组合。重复上述过程，直到达到预设的迭代次数。在每次迭代过程中，都会根据当前最优组合进行抽真空模拟和适应度评估，以寻找更优的组合。最终的最优真空控制参数组合即为最后一次迭代中获得的最优组合。
进一步而言，所述评估函数的公式如下：
其中，gi为第i个初始真空控制参数组合的适应度值，w1为第一权值，w2为第二权值，Ti为第i个初始真空控制参数组合的冻干时间，Qi为第i个初始真空控制参数组合的产品质量。
进一步而言，判断所述第二适应度是否大于第一适应度，方法还包括：
若小于或等于，则按照概率将所述第二适应度对应的第二真空控制参数组合作为当前的最优组合，所述概率的计算公式如下：
其中，g1为第一适应度，g2为第二适应度，k为随着寻优迭代次数增加而减小的常数。
优选的，对适应度的判断增加一个概率使得比较小的第二适应度也有可能被判定为优秀，避免陷入局部最优。所述概率公式是根据适应度值来决定选择概率的公式。如果第二适应度比第一适应度好，那么在选择最优组合时，第二真空控制参数组合被选中的概率就会增加。而这个概率增加的程度取决于g2和g1的差值，以及k的值。具体来说，如果g2比g1大，那么P的值就会大于1，表示第二真空控制参数组合被选中的概率会超过第一真空控制参数组合。而如果g2比g1小，那么P的值就会小于1，表示第二真空控制参数组合被选中的概率会低于第一真空控制参数组合。另外，k的值也会影响P的值。随着寻优迭代次数的增加，k的值会减小，这会导致P的值逐渐增大。这意味着在寻优过程中，随着迭代次数的增加，算法会逐渐偏向于选择适应度更好的组合，而适应度较差的组合被选中的概率会逐渐降低。
根据所述预冻控制参数、所述干燥控制参数和所述最优真空控制参数组合，进行目标含水物料的加工控制，生成目标冻干食品。
具体而言，将目标含水物料进行预冻处理，根据预冻控制参数的要求，控制物料在预冻过程中的温度、时间、降温速度等参数，以获得最佳的预冻效果。接下来，根据干燥控制参数的要求，对预冻后的物料进行干燥处理，控制干燥过程中的真空度、温度、湿度等参数，以获得最佳的干燥效果。最后，根据最优真空控制参数组合的要求，对干燥后的物料进行最终的优化处理，进一步调整真空度、温度等参数，以获得最优的真空控制效果。最终可以生成具有最佳预冻效果、干燥效果和真空控制效果的目标冻干食品。
综上所述，本申请实施例至少具有如下技术效果：
为了获取目标含水物料的热性质数据，包括共晶点和共熔点，首先需要对这些热性质数据进行测量和分析。基于共晶点进行预冻温度分析，可以确定预冻温度范围。基于共熔点进行干燥温度分析，可以确定干燥温度范围。在确定了预冻温度范围和干燥温度范围后，可以对冷冻设备和干燥脱水设备进行控制偏差分析，生成预冻控制参数和干燥控制参数。为了缩短冻干时间，将对真空控制参数进行寻优。真空控制参数对冷冻速度、干燥速度和产品质量有重要影响，通过实验和模拟分析，可以找到最优的真空控制参数组合。最后，根据预冻控制参数、干燥控制参数和最优真空控制参数组合，进行目标含水物料的加工控制，生成目标冻干食品。解决了现有技术中由于控制参数的影响导致生产效率较低的技术问题，实现了自动调控参数的技术效果。
实施例二
基于与前述实施例中一种宠物冻干食品的加工控制方法相同的发明构思，如图2所示，本申请提供了一种宠物冻干食品的加工控制系统，本申请实施例中的系统与方法实施例基于同样的发明构思。其中，所述系统包括：
数据模块11，预冻温度分析模块12，干燥温度分析模块13，参数模块14，寻优模块15，控制模块16。
数据模块11，所述数据模块11用于获取目标含水物料的热性质数据，其中，所述热性质数据包括共晶点和共熔点；
预冻温度分析模块12，所述预冻温度分析模块12用于基于所述共晶点进行预冻温度分析，获取预冻温度范围；
干燥温度分析模块13，所述干燥温度分析模块13用于基于所述共熔点进行干燥温度分析，获取干燥温度范围；
参数模块14，所述参数模块14用于基于所述预冻温度范围和所述干燥温度范围，对冷冻设备和干燥脱水设备进行控制偏差分析，生成预冻控制参数和干燥控制参数；
寻优模块15，所述寻优模块15用于根据真空控制参数对冷冻速度、干燥速度和产品质量的影响，以缩短冻干时间为目标，对所述真空控制参数进行寻优，获得最优真空控制参数组合；
控制模块16，所述控制模块16用于根据所述预冻控制参数、所述干燥控制参数和所述最优真空控制参数组合，进行目标含水物料的加工控制，生成目标冻干食品。
进一步的，所述数据模块11用于执行如下方法：
获取目标含水物料的物料样品；
连接热分析设备，对所述物料样品进行热性质测定，获取温度变化数据和热响应数据；
根据所述温度变化数据和热响应数据进行性质分析，获取所述目标含水物料的共晶点和共熔点。
进一步的，所述参数模块14用于执行如下方法：
获取冷冻设备和干燥脱水设备进行控制的历史操作数据；
基于所述历史操作数据进行分析，计算实际温度与预设温度的偏差，获取偏差系数；
基于所述偏差系数，对所述预冻温度范围和所述干燥温度范围进行最小化温度偏差计算，获取预冻控制参数和干燥控制参数。
进一步的，所述寻优模块15用于执行如下方法：
交互真空泵型号，获取所述真空控制参数的参数控制范围，其中，所述参数控制范围包括抽真空速度范围、保持时间范围；
基于所述抽真空速度范围、所述保持时间范围，建立参数控制区间；
在所述参数控制区间内随机组合生成多个初始真空控制参数组合，并以缩短冻干时间、提升产品质量为目标，进行寻优，获取最优真空控制参数组合。
进一步的，所述寻优模块15用于执行如下方法：
在所述多个初始真空控制参数组合内随机选择获取第一真空控制参数组合，作为当前的最优组合；
根据所述第一真空控制参数组合进行抽真空模拟，获得第一抽真空模拟结果；
建立评估函数，对所述第一抽真空模拟结果进行适应度评估，生成第一适应度；
再次从所述参数控制区间内随机生成不同于第一真空控制参数组合的第二真空控制参数组合，进行抽真空模拟，并进行适应度评估，生成第二适应度；
判断所述第二适应度是否大于第一适应度，若大于，则将所述第二适应度对应的第二真空控制参数组合作为当前的最优组合；
继续进行迭代寻优，直到达到预设迭代次数，获取最终的最优真空控制参数组合。
进一步的，所述寻优模块15用于执行如下方法：
其中，gi为第i个初始真空控制参数组合的适应度值，w1为第一权值，w2为第二权值，Ti为第i个初始真空控制参数组合的冻干时间，Qi为第i个初始真空控制参数组合的产品质量。
进一步的，所述寻优模块15用于执行如下方法：
若小于或等于，则按照概率将所述第二适应度对应的第二真空控制参数组合作为当前的最优组合，所述概率的计算公式如下：
其中，g1为第一适应度，g2为第二适应度，k为随着寻优迭代次数增加而减小的常数。
需要说明的是，上述本申请实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
本说明书和附图仅仅是本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请及其等同技术的范围之内，则本申请意图包括这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种宠物冻干食品的加工控制方法，其特征在于，包括：
获取目标含水物料的热性质数据，其中，所述热性质数据包括共晶点和共熔点；
基于所述共晶点进行预冻温度分析，获取预冻温度范围；
基于所述共熔点进行干燥温度分析，获取干燥温度范围；
基于所述预冻温度范围和所述干燥温度范围，对冷冻设备和干燥脱水设备进行控制偏差分析，生成预冻控制参数和干燥控制参数；
根据真空控制参数对冷冻速度、干燥速度和产品质量的影响，以缩短冻干时间为目标，对所述真空控制参数进行寻优，获得最优真空控制参数组合；
根据所述预冻控制参数、所述干燥控制参数和所述最优真空控制参数组合，进行目标含水物料的加工控制，生成目标冻干食品。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取目标含水物料的热性质数据，包括：
获取目标含水物料的物料样品；
连接热分析设备，对所述物料样品进行热性质测定，获取温度变化数据和热响应数据；
根据所述温度变化数据和热响应数据进行性质分析，获取所述目标含水物料的共晶点和共熔点。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对冷冻设备和干燥脱水设备进行控制偏差分析，包括：
获取冷冻设备和干燥脱水设备进行控制的历史操作数据；
基于所述历史操作数据进行分析，计算实际温度与预设温度的偏差，获取偏差系数；
基于所述偏差系数，对所述预冻温度范围和所述干燥温度范围进行最小化温度偏差计算，获取预冻控制参数和干燥控制参数。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述真空控制参数进行寻优，包括：
交互真空泵型号，获取所述真空控制参数的参数控制范围，其中，所述参数控制范围包括抽真空速度范围、保持时间范围；
基于所述抽真空速度范围、所述保持时间范围，建立参数控制区间；
在所述参数控制区间内随机组合生成多个初始真空控制参数组合，并以缩短冻干时间、提升产品质量为目标，进行寻优，获取最优真空控制参数组合。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，包括：
在所述多个初始真空控制参数组合内随机选择获取第一真空控制参数组合，作为当前的最优组合；
根据所述第一真空控制参数组合进行抽真空模拟，获得第一抽真空模拟结果；
建立评估函数，对所述第一抽真空模拟结果进行适应度评估，生成第一适应度；
再次从所述参数控制区间内随机生成不同于第一真空控制参数组合的第二真空控制参数组合，进行抽真空模拟，并进行适应度评估，生成第二适应度；
判断所述第二适应度是否大于第一适应度，若大于，则将所述第二适应度对应的第二真空控制参数组合作为当前的最优组合；
继续进行迭代寻优，直到达到预设迭代次数，获取最终的最优真空控制参数组合。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述评估函数的公式如下：
其中，gi为第i个初始真空控制参数组合的适应度值，w1为第一权值，w2为第二权值，Ti为第i个初始真空控制参数组合的冻干时间，Qi为第i个初始真空控制参数组合的产品质量。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，判断所述第二适应度是否大于第一适应度，还包括：
若小于或等于，则按照概率将所述第二适应度对应的第二真空控制参数组合作为当前的最优组合，所述概率的计算公式如下：
其中，g1为第一适应度，g2为第二适应度，k为随着寻优迭代次数增加而减小的常数。
8.一种宠物冻干食品的加工控制系统，其特征在于，所述系统包括：
数据模块，所述数据模块用于获取目标含水物料的热性质数据，其中，所述热性质数据包括共晶点和共熔点；
预冻温度分析模块，所述预冻温度分析模块用于基于所述共晶点进行预冻温度分析，获取预冻温度范围；
干燥温度分析模块，所述干燥温度分析模块用于基于所述共熔点进行干燥温度分析，获取干燥温度范围；
参数模块，所述参数模块用于基于所述预冻温度范围和所述干燥温度范围，对冷冻设备和干燥脱水设备进行控制偏差分析，生成预冻控制参数和干燥控制参数；
寻优模块，所述寻优模块用于根据真空控制参数对冷冻速度、干燥速度和产品质量的影响，以缩短冻干时间为目标，对所述真空控制参数进行寻优，获得最优真空控制参数组合；
控制模块，所述控制模块用于根据所述预冻控制参数、所述干燥控制参数和所述最优真空控制参数组合，进行目标含水物料的加工控制，生成目标冻干食品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311533726.7A CN117502591A (zh) | 2023-11-16 | 2023-11-16 | 一种宠物冻干食品的加工控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311533726.7A CN117502591A (zh) | 2023-11-16 | 2023-11-16 | 一种宠物冻干食品的加工控制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117502591A true CN117502591A (zh) | 2024-02-06 |
Family
ID=89752680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311533726.7A Pending CN117502591A (zh) | 2023-11-16 | 2023-11-16 | 一种宠物冻干食品的加工控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117502591A (zh) |
-
2023
- 2023-11-16 CN CN202311533726.7A patent/CN117502591A/zh active Pending
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